滑坡救援可穿戴無線搜呼救系統(tǒng)的研究與設(shè)計.pdf

1、在山體滑坡和其他掩埋災(zāi)難中，為提高營救成功率，減少人員傷亡，論文研究滑坡救援可穿戴無線搜呼救系統(tǒng)。其中，預(yù)置個人身份證號碼、帶有體溫心率檢測模塊的可穿戴呼救設(shè)備為居住或進入滑坡區(qū)的人員配備，手持搜救設(shè)備為營救人員配備。
　　為此根據(jù)滑坡物質(zhì)的電磁特性，建立了導電媒質(zhì)中的麥克斯韋方程，分析無線電波在其中的傳播特性，估算傳播距離、論證系統(tǒng)的可行性。根據(jù)ISM規(guī)定和滑坡現(xiàn)場監(jiān)測系統(tǒng)所占頻段，確定以點對點433MHz為系統(tǒng)工作頻率。為使呼

2、救設(shè)備便于穿戴，設(shè)計了G形主輻射部分的小型化全向微帶天線。組裝搜呼救系統(tǒng)的基本硬件電路后，對可穿戴呼救設(shè)備進行了低功耗與小型化的改進，根據(jù)系統(tǒng)的能耗來源控制芯片和外圍電路都使用了低功耗技術(shù)，元器件的選型和PCB電路的排布都融入了穿戴設(shè)備的特點。為系統(tǒng)設(shè)計的軟件程序使通常情況下呼救設(shè)備周期性的進入待機狀態(tài)和接收狀態(tài)，當滑坡發(fā)生后，搜救人員通過搜救設(shè)備給它們發(fā)出開啟呼救指令，接收到指令的呼救設(shè)備進入發(fā)射狀態(tài)，發(fā)出包括佩戴者身份證號、實時體溫

3、和心率的呼救信息；搜救設(shè)備接收多個呼救設(shè)備的呼救信息，經(jīng)過動態(tài)處理、增加和刪除信息條目后，不重復的顯示出來，給救援提供參考。軟件程序利用控制芯片的低功耗控制功能，設(shè)計待機時間和工作時間的比值，在保證設(shè)備功能的情況下，進一步降低了能耗，使可穿戴呼救設(shè)備獲得更長的待機時間。為在可能的條件下進行系統(tǒng)測試，推導了適用于滑坡體電性和系統(tǒng)工作頻率的物理實驗相似公式。湖水淹沒替代滑坡掩埋實驗結(jié)果表明，硬件電路和軟件程序工作正常，搜救設(shè)備能接收到呼救信